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胶质细胞如何感知并调控神经元低活动状态，仍然知之甚少。通过对麻醉、睡眠及行为状态下小鼠进行体内成像，我们鉴定出一种胶质细胞嘌呤能信号机制，可将神经元低活动转化为局部神经环路调控。皮层低活动通过星形胶质细胞 pannexin-1 半通道增加了空间上受限的 ATP 释放，而这些半通道在结构上富集于靠近胞体周围 parvalbumin 阳性轴突末梢的区域。局部 ATP 释放通过小胶质细胞 P2Y12 信号引导小胶质细胞突起运动并稳定其球状末端，同时伴随小胶质细胞突起中的局部 Ca2+ 活动。破坏星形胶质细胞 pannexin-1 或小胶质细胞 P2Y12 会损害球状末端的稳定，并消除麻醉苏醒过程中神经元活动的反弹性增强。在自由活动小鼠中，化学遗传学诱导的神经元沉默或自然睡眠期间也观察到类似的 ATP 释放和球状末端形成。这些发现表明，星形胶质细胞到小胶质细胞的嘌呤能信号传导是一种机制，可将神经元低活动转化为小胶质细胞对突触选择性的神经环路活动调控。
星形胶质细胞到小胶质细胞的嘌呤能信号传导介导突触屏蔽并促进神经元活动 | bioRxiv
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星形胶质细胞到小胶质细胞的嘌呤能信号传导介导突触屏蔽并促进神经元活动
Koichiro Haruwaka，Juan Liu，Yue Liang，Shinya Matsumoto，Dimitrios Kleidonas，Wu Shi，Shunyi Zhao，Yong U Liu，Anthony D Umpierre，Zhongcong Xie，Miao Jing，Long-Jun Wu
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.735345
Koichiro Haruwaka 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Juan Liu 2 中国脑研究所；
Yue Liang 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Shinya Matsumoto 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Dimitrios Kleidonas 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Wu Shi 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Shunyi Zhao 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
Yong U Liu 3 华南理工大学；
Anthony D Umpierre 4 明尼苏达大学；
Zhongcong Xie 5 德克萨斯大学健康科学中心
Miao Jing 2 中国脑研究所；
Long-Jun Wu 1 休斯敦德克萨斯大学健康科学中心；
通讯作者： longjun.wu{at}uth.tmc.edu
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摘要
胶质细胞如何感知并调控神经元低活动状态，目前仍知之甚少。通过在麻醉、睡眠及行为状态小鼠中的体内成像，我们鉴定出一种胶质细胞嘌呤能信号机制，能够将神经元低活动转化为局部神经环路调控。皮层低活动通过星形胶质细胞 pannexin-1 半通道增加空间受限的 ATP 释放，而这些半通道在结构上富集于近胞体的 parvalbumin 阳性末梢附近。局部 ATP 释放通过小胶质细胞 P2Y12 信号引导小胶质细胞突起运动并稳定其球状末端，同时伴随着小胶质细胞突起中的局部 Ca2+ 活动。破坏星形胶质细胞 pannexin-1 或小胶质细胞 P2Y12 会损害球状末端的稳定，并消除麻醉苏醒期间神经元活动的反跳性增强。在自由活动小鼠中，化学遗传学诱导的神经元沉默或自然睡眠期间也观察到类似的 ATP 释放和球状末端形成。上述发现表明，星形胶质细胞到小胶质细胞的嘌呤能信号传导是一种机制，可将神经元低活动转化为突触选择性的小胶质细胞环路活动调控。
利益冲突声明
已声明资助信息
美国国立卫生研究院 R35NS132326 R01AG041274
版权
持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议公开提供。
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发表于 2026 年 7 月 6 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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Koichiro Haruwaka，Juan Liu，Yue Liang，Shinya Matsumoto，Dimitrios Kleidonas，Wu Shi，Shunyi Zhao，Yong U Liu，Anthony D Umpierre，Zhongcong Xie，Miao Jing，Long-Jun Wu
bioRxiv 2026.07.05.735345；doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.735345
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星形胶质细胞到小胶质细胞的嘌呤能信号传导介导突触屏蔽并促进神经元活动
Koichiro Haruwaka，Juan Liu，Yue Liang，Shinya Matsumoto，Dimitrios Kleidonas，Wu Shi，Shunyi Zhao，Yong U Liu，Anthony D Umpierre，Zhongcong Xie，Miao Jing，Long-Jun Wu
bioRxiv 2026.07.05.735345；doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.735345
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.05.735345v1?rss=1
🏷️ 星形胶质细胞 小胶质细胞 嘌呤能信号 P2Y12受体 突触屏蔽 神经元活动调控